@phdthesis{GrimmWojtok2017, type = {Master Thesis}, author = {Grimm, David and Wojtok, Andreas J.}, title = {Konzeptionierung und Realisierung eines Multiagentensystems am Beispiel des Projektes InMachine}, doi = {10.26205/opus-2140}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21408}, pages = {110}, year = {2017}, abstract = {Unternehmen stehen auf Grund von Globalisierung, Konkurrenzdruck und immer schneller agierenden Märkten vor der Herausforderung auf diese Veränderungen flexibel reagieren zu m{\"u}ssen. Unternehmen die sich schnell auf Marktveränderungen einstellen können haben einen Wettbewerbsvorteil der beibehalten werden muss. Beim verarbeitenden Gewerbe resultiert das in einer Optimierung der Produktionsplanung- und Steuerung. Um eine Optimierung der Produktionsplanung- und Steuerung vornehmen zu können muss zunächst Einblick in diese zur Verf{\"u}gung stehen. Kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) sind in der Regel nicht in der Lage die Kosten und Komplexität von Softwarelösungen von Herstellern wie Siemens, Dassault, oder SAP zu handhaben. Aufgrund dessen ist es notwendig Softwarelösungen anzubieten die genau auf das Einsatzszenario in KMUs zugeschnitten sind. Ziel dieser Arbeit ist das Erstellen einer Softwarelösung, um eine Optimierung der Produktionsplanung- und Steuerung zu ermöglichen, durch Einblick und R{\"u}ckmeldung der Produktionsprozesse. Um dieses Ziel zu erreichen wurden zunächst Anforderungen an das Gesamtsystem gestellt. Diese Anforderungen fließen in das zu erstellende Softwarekonzept ein. Beim Softwarekonzept wurde besonders auf die lose Koppelung der Komponenten und der flexiblen Kommunikation geachtet, dadurch ist es möglich das Softwarekonzept zukunftssicher aufzustellen und das nachträgliche Erweitern der Software zu ermöglichen. Durch die Anforderung an Unternehmen flexibel auf Marktveränderungen reagieren zu können resultiert auch die Anforderung an die eingesetzte Software flexibel auf neue Gegebenheiten angepasst werden zu können. Wird diese Anpassbarkeit bereits beim Softwarekonzept ber{\"u}cksichtigt können Änderungen einfacher, robuster, und zu geringeren Kosten realisiert werden. Nach der Erstellung des Softwarekonzeptes wurde dieses prototypisch Implementiert. Dieses Vorgehen sichert die Qualität und Konsistenz des Softwarekonzeptes ab. Abschließend wird eine Zusammenfassung gegeben, ein Fazit gezogen und ein Ausblick gewährt.}, language = {de} } @phdthesis{Heimann2017, type = {Master Thesis}, author = {Heimann, Andr{\´e}}, title = {Entwicklung einer mobilen SCADA-Einheit f{\"u}r energietechnische Schaltanlagen auf Basis der Norm IEC 60870-5-104 unter Java}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21069}, pages = {104}, year = {2017}, abstract = {Die Masterthesis Entwicklung einer mobilen SCADA-Einheit f{\"u}r energietechnische Schaltanlagen auf Basis der Norm IEC 60870-5-104 unter Java umfasst die Programmierung einer mobilen SCADA-Einheit f{\"u}r energietechnische Schaltanlagen. Dabei wird im Rahmen dieser Arbeit ein der Norm IEC 60870-5-104 entsprechender Client entwickelt. Dieser Client regelt mittels einer Schnittstelle die Kommunikation zwischen einer Benutzeroberfl{\"a}che und einem Fernwirkger{\"a}t. Die Benutzeroberfl{\"a}che ist f{\"u}r einfache Schaltanlagen parametrierbar. Pr{\"u}fprozeduren sorgen f{\"u}r einen reibungslosen Kommunikationsfluss. In Melderichtung werden die empfangenen Informationen genutzt, um ein Prozesszustandsbild der Schaltanlage zu erstellen. In Befehlsrichtung k{\"o}nnen Sollwerte und Doppelbefehle abgesetzt werden. Zum Ausbau der Datensicherung k{\"o}nnen die Parameter in einer Datenbanksicherung angelegt werden. Mit der mobilen SCADA-Einheit kann mit einem Fernwirkger{\"a}t eines beliebigen Herstellers {\"u}ber die Norm IEC 60870-5-104 kommuniziert werden und diese als Displaysteuerung eingesetzt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Fariad2018, type = {Master Thesis}, author = {Fariad, Dardae}, title = {Entwicklung und Validierung einer Simulationsumgebung mit fernwirk- und stationsleittechnischen Funktionen und IEC 60870-5-104 Kommunikation unter Java}, doi = {10.26205/opus-2144}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21443}, pages = {IV, 123}, year = {2018}, abstract = {Die Masterthesis Entwicklung und Validierung einer Simulationsumgebung mit fernwirk und stationsleittechnischen Funktionen und IEC 60870-5-104 Kommunikation unter Java umfasst die Implementierung einer Simulationsumgebung zur Veranschaulichung fernwirk- und stationsleittechnischer Vorg{\"a}nge in Kombination mit einer IEC 60870-5-104 Kommunikation. Die Simulationsumgebung ist dabei als IEC 60870-5-104-Server definiert. Nach der Stationsinitialisierung und der {\"U}bertragungssteuerung kann die Simulationsumgebung Telegramme in Steuerungsrichtung empfangen, analysieren und entsprechende fernwirk- und stationsleittechnische Vorg{\"a}nge ausl{\"o}sen. In Melderichtung sind spontane Prozess{\"a}nderungen oder durch Steuervorg{\"a}nge ausgel{\"o}ste {\"A}nderungen durch Generierung und {\"U}bertragung von Telegrammen umzusetzen. Mit der Simulationsumgebung k{\"o}nnen durch eine IEC 60870-5-104 Kommunikation ausgel{\"o}ste Vorg{\"a}nge innerhalb eines Fernwirkger{\"a}tes sowie anhand einer Prozesssimulation demonstriert werden.}, language = {de} } @phdthesis{Rizwan2018, type = {Master Thesis}, author = {Rizwan, Ahmad}, title = {Analog and Digital CMOS Circuit Design for the Control System of ATLAS Pixel Detector}, doi = {10.26205/opus-3055}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30554}, pages = {114}, year = {2018}, abstract = {This Master thesis is part of an effort to implement the planned upgrade High- Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) at CERN Geneva/Switzerland. The ATLAS Pixel Detector which is installed at the LHC is also getting among others a new detector control system (DCS) update. Each module in the Detector Control System will have an integrated DCS chip which includes on-chip shunt and Linear regulators, ADC, bypass transistor and a modified I2C slave node. In this master thesis, Shunt and Linear regulators are explained and simulated using the Globalfoundaries 130nm CMOS designkit. A Kuijk bandgap reference based Power-On-Reset (POR) circuit is explained and designed in detail. The design of the POR includes an implementation with CMOS instead of diodes or bipolar transistors. It was simulated using Globelfoundaries 130nm CMOS designkit. Finally, a layout was developed for fabrication. The DCS system needs DCS bridge controllers which include a Controller Area Network (CAN) node and a modified I2C master node. For this purpose CAN and CANopen standards are explained in detail for implementation.}, language = {de} } @phdthesis{Krause2018, type = {Master Thesis}, author = {Krause, Matthias}, title = {Entwicklung eines Delay-Locked Loop basierten Time-to- Digital Converters mit Sub-Gate-Delay Aufl{\"o}sung f{\"u}r eine Time-of-Flight Anwendung in 350 nm CMOS Technologie}, doi = {10.26205/opus-3049}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30496}, pages = {107}, year = {2018}, abstract = {In dieser Thesis wird ein Time-to-Digital Converter mit einer Sub-Gate-Delay Aufl{\"o}sung, also einer h{\"o}heren Aufl{\"o}sung als die Durchlaufzeit eines in dieser Prozesstechnik realisierten Inverters, mithilfe verschiedener Ans{\"a}tze, wie dem Vernier TDC oder dem Local Passive Interpolation TDC, untersucht. Hierbei wird eine Delay-Locked Loop genutzt, um die Durchlaufzeit der jeweiligen Inverterkette zu regeln. Der Vorteil dieses Ansatzes ist, dass die Durchlaufzeit auch bei PVT-Variationen, also Variation der Prozesscorner, Versorgungsspannung und Temperatur, auf die Referenzperiodendauer eingestellt wird. Somit sind lokale Prozessabweichungen die vorherrschende Quelle f{\"u}r Ungenauigkeiten in der Aufl{\"o}sung des TDC. Die Aufl{\"o}sung kann mithilfe der differentialen und integralen Nichtlinearit{\"a}t beschrieben und ausgewertet werden.}, language = {de} } @phdthesis{Lippold2018, type = {Master Thesis}, author = {Lippold, Markus}, title = {Entwurf einer Delay-Locked Loop f{\"u}r die Nutzung als Time-to- Digital Converter in einer Time-of-Flight Anwendung in 350nm CMOS Technologie}, doi = {10.26205/opus-3050}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30508}, pages = {120}, year = {2018}, abstract = {Im Rahmen dieser Masterthesis wird eine Delay-Locked Loop von einem idealen Aufbau {\"u}ber Verilog-A Modellen bis hin zur realen Umsetzung entworfen. Diese Delay-Locked Loop (DLL) wird f{\"u}r die Nutzung in einem Time-to-Digital Converter (TDC) mit Local-Passiv-Interpolation, entwickelt. Mit Hilfe des TDC soll eine Verz{\"o}gerungszeit bei einer Time-of-Flight Anwendung ermittelt werden. Hauptbestandteil dieser Arbeit ist es, eine Charge Pump zu implementieren, welche eine geringe Auswirkung auf die Phasenverschiebung der Regelschleife aufgrund von parasit{\"a}ren Eigenschaften im Schaltmoment aufweist. Zudem wird f{\"u}r die Stromregelung innerhalb der Charge Pump ein pr{\"a}ziser Transkonduktanzverst{\"a}rker (OTA) mit einem hohen Eingangsspannungsbereich implementiert. F{\"u}r die Entkopplung der Verz{\"o}gerungskette als Last von der Filterspannung wird ein Low-Dropout Spannungsregler (LDO) entwickelt. Im Verlauf der Arbeit hat sich gezeigt, dass eine Charge Pump, aufgebaut mit einem differentiellen Stromzweig, aufgrund des konstant fließenden Stroms die geringsten parasit{\"a}ren Einfl{\"u}sse aufweist. Innerhalb dieser Charge Pump wird ein gefalteter Transkonduktanzverst{\"a}rker als Spannungsfolger genutzt, um das Potential in den Zweigen der differentiellen Stufe aneinander anzugleichen und somit die Einfl{\"u}sse im Schaltmoment zu verringern. Zus{\"a}tzlich erfolgt {\"u}ber diesen Verst{\"a}rker eine exakte Stromanpassung der UP- und DOWN-Str{\"o}me. F{\"u}r die Umsetzung der Verz{\"o}gerungskette wird das Rauschverhalten verschiedener CMOSInverter bez{\"u}glich Phasenrauschen und Jitter simuliert. Aufgrund dieser Simulationen ist der differentielle Inverter mit NMOS-Kreuzkopplung f{\"u}r die Umsetzung der Delay-Line ausgew{\"a}hlt worden. Die real aufgebaute Delay-Locked Loop wird nach der Spezifikation f{\"u}r Automobilanwendungen in einem Temperaturbereich von -50°C bis 120°C simuliert. Zus{\"a}tzlich werden globale und lokale prozessbedingte Variation ber{\"u}cksichtigt. Bei dieser Simulation stellt sich eine maximale Phasenverschiebung zur Referenzperiodendauer von 218 ps ein. Dies entspricht bei einer Referenzfrequenz von 25 MHz einer Abweichung von ca. 0,5 \% und f{\"u}hrt zu einem Messfehler der Delay-Locked Loop von 3 cm. Somit k{\"o}nnte im schlechtesten Fall ein Objekt von der ToF-Kamera mit einem Fehler von 3 cm detektiert werden.}, language = {de} } @phdthesis{Zorn2019, type = {Master Thesis}, author = {Zorn, Jendrik}, title = {Messtechnische Validierung eines Shunt-Low-Dropout- Spannungsreglers zur strombasierten Versorgung der seriell verschalteten Pixel-Detektormodule des ATLAS- und CMS-Experiments am High-Luminosity Large Hadron Collider}, doi = {10.26205/opus-3054}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30541}, pages = {86}, year = {2019}, abstract = {In dieser Masterthesis wird ein Shunt-Low-Dropout-Spannungsregler messtechnisch {\"u}berpr{\"u}ft. Dieser Regler entsteht in Kooperation zwischen der Fachhochschule Dortmund und dem Kernforschungszentrum CERN f{\"u}r die Nutzung in Experimenten am LHC-Teilchenbeschleuniger in Genf. Der Fokus liegt auf der Messung der ersten beiden entwickelten Testchips des Projektes RD53B, inklusive der technischen Grundlagen, des genutzten Messaufbaus und der Validierung. Diese Thesis soll den Grundstein f{\"u}r Messungen an den folgenden Chipgenerationen im Rahmen des Projektes legen.}, language = {de} } @phdthesis{Walsemann2019, type = {Master Thesis}, author = {Walsemann, Alexander}, title = {Entwicklung eines Testsystems f{\"u}r den Physical- und Data-Link-Layer des PSI5-Busses mit automatisierter Auswertung auf Basis der Xilinx ZYNQ SoCs}, doi = {10.26205/opus-3056}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30568}, pages = {168}, year = {2019}, abstract = {Die vorliegende Masterthesis beschreibt die Entwicklung eines Testsystems f{\"u}r die PSI5- Schnittstelle von ASICs und ASSPs. Zun{\"a}chst werden anhand des PSI5-Standards die Eigenschaften des Physical- und Data-Link-Layers aufgezeigt, welche neben etwaigen St{\"o}rgr{\"o}ßen relevant f{\"u}r die Entwicklung des Testsystems sind. Das anschließend entwickelte Testsystem besteht aus einem physical Layer und einem ZYNQ SoC, welcher programmierbare Logik (FPGA) und CPU-Kerne vereint. Die Kernfunktionen der Sensorsimulation zum Testen eines PSI5-Master-Interfaces sind in programmierbarer Logik umgesetzt, w{\"a}hrend Softwareapplikationen f{\"u}r den Testablauf und die automatisierte Auswertung der Ergebnisse verantwortlich sind. Die beiden CPU-Kerne des ZYNQ SoCs werden als ein asymmetrisches Multiprozessorsystem aus dem Echtzeitbetriebssystem FreeRTOS f{\"u}r zeitkritische Aufgaben und einem modifizierten Linux-Kernel genutzt. Die Bedienung des Testsystems erfolgt {\"u}ber ein Webinterface.}, language = {de} } @phdthesis{Reiners2019, type = {Master Thesis}, author = {Reiners, Jan-Morten}, title = {Charakterisierung und Analyse vom Reverse and Forward Body Biasing als Durchsatz- und Leistungsoptimierungstechnik f{\"u}r Multi-Core Mikrocontroller}, doi = {10.26205/opus-3057}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30571}, pages = {85}, year = {2019}, abstract = {Diese Masterthesis besch{\"a}ftigt sich im Rahmen des Testchips TC1.5 der Infineon Austria AG mit der Analyse und Charakterisierung des Reverse und Forward Body Biasing mit differentieller Spannungsskalierung. In einem theoretischen Grundlagenteil werden dem Leser zun{\"a}chst die Beweggr{\"u}nde sowie die n{\"o}tigen Informationen der zugrunde liegenden Halbleiter-Technologie vermittelt, um ihn an die Thematik des Body Biasing und der Power Management Einheiten heranzuf{\"u}hren. Es folgt die Beschreibung des AurixPlus-digital EVR and PMS Testchips (Version 1.5) hinsichtlich seiner Struktur und Funktionalit{\"a}t. Den Kern der Arbeit bilden der Aufbau eines teilweise automatisieren Messplatzes, die Entwicklung einer Testsoftware (Python, C\#), die Erarbeitung von Test Spezifikationen sowie die Durchf{\"u}hrung entsprechender Messungen zur Analyse und Charakterisierung. Die Ergebnisse dieser Messungen werden im Anschluss eingehend besprochen und mit Bezug auf zuk{\"u}nftige Entwicklungen in diesem Bereich bewertet.}, language = {de} } @phdthesis{Winkler2019, type = {Master Thesis}, author = {Winkler, Florian}, title = {Verification of the Shunt-Low-Dropout voltage regulator for the current based supply of the serially connected pixel detector modules of the ATLAS- and CMS-experiments at the High-Luminosity Large Hadron Collider}, doi = {10.26205/opus-3059}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-30597}, pages = {71}, year = {2019}, abstract = {Diese Ausarbeitung dokumentiert die Verifikation des Shunt-Low-Dropout-Spannungsreglers f{\"u}r den Einsatz im ATLAS- und CMS-Projekt. Im Rahmen einer Kooperation zwischen der Fachhochschule Dortmund und dem Forschungsinstitut CERN in Genf wird eine integrierte CMOS Schaltung zur seriellen, strombasierten Spannungsregelung der Pixeldetektormodule entwickelt. Der Fokus dieser Masterthesis ist die simulationstechnische Verifikation unter Ber{\"u}cksichtigung der spezifizierten Einsatzbedingungen in den Experimenten und umfasst - neben einer Einf{\"u}hrung in den Shunt-LDO Regler auf Basis des Testchip C - die Vorstellung und Dokumentation der erarbeiteten Simulationsergebnisse.}, language = {de} }